Современная электроника №8/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 37 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2023 DD2.2 ( вывод 3 DD2.1), приведёт к выключению выходов регистров DD8, DD9, а после инвертирования элемен - тами DD7.3, DD10.3, DD12.3 – и выхо - дов регистров DD11, DD13 на время загрузки текущей светодинамической комбинации . Это необходимо для пре - дотвращения эффекта мерцания при использовании в качестве светоизлу - чающих элементов малоинерционных светодиодов . Спад первого положительного импульса с выхода ВЧ - генератора DD1.3, DD1.4 приведёт к увеличению состояния счётчика DD4.1 на едини - цу . Второй отрицательный перепад с выхода ВЧ - генератора приведёт к запи - си в регистры DD8, DD11 первого бита информации с одновременным сдви - гом содержимого разрядов всех реги - стров в направлении их возрастания . По спаду четвёртого импульса прои - зойдёт переключение входов D0–D7 мультиплексора DD6 и смена инфор - мации на линии данных благодаря уве - личению состояния счётчика DD4.2 на единицу . По спаду 32- го положи - тельного импульса ВЧ - генератора счёт - чик DD4.2 перейдёт в восьмое состоя - ние , и на выходе его третьего разряда ( вывод 13) будет сформирован отрица - тельный перепад , означающий завер - шение формирования очередного положительного импульса на этом выходе счётчика . Этот перепад приве - дёт к увеличению состояния счётчи - ка DD3 на единицу и началу считы - вания второго байта ( второй серии из 8 бит ) информации с выходов D0-D7 ИМС РПЗУ DD5. По спаду 64- го поло - жительного импульса ВЧ - генератора завершится загрузка текущей свето - динамической комбинации в реги - стры DD8, DD9 и DD11, DD13. Одно - временно спад 64- го импульса с выхода ВЧ - генератора приведёт к появлению отрицательного перепада на четвёртом выходе счётчика DD4.2 ( вывод 14) и установке RS- триггера в нулевое состо - яние . На его прямом выходе ( вывод 3) будет установлен уровень нуля , кото - рый запретит работу ВЧ - генератора . Низкий уровень с прямого выхода RS- триггера ( вывод 4) приведёт к пере - ключению выходов регистров в актив - ное состояние , и текущая светодинами - ческая комбинация будет отображаться до момента очередного отрицательно - го перепада на выходе НЧ - генератора DD1.1, DD1.2. В результате многократ - ного повторения описанной выше про - цедуры происходит последовательная передача 16- битных пакетов по линии данных последовательного интерфей - са и воспроизведение светодинамиче - ских комбинаций , записанных в ИМС РПЗУ по двум последовательным адре - сам . Поскольку время загрузки свето - динамических комбинаций в реги - стры очень мало (0,64 мс при частоте ВЧ - генератора 100 кГц , что выше часто - ты синхроимпульсов в 4 раза , посколь - ку на каждый из них приходится 4 импульса ВЧ - генератора ), то смена комбинаций происходит визуально незаметно , а кратковременное пере - ключение выходов регистров в третье состояние , как отмечалось ранее , пол - ностью исключает эффект мерцания даже малоинерционных светодиодов . Для формирования импульсов син - хронизации регистра использован дешифратор на элементах DD2.3, DD2.4. Это позволило « привязать » длительность импульсов к частоте ВЧ - генератора и легко изменять её резистором R7. Необходимость в этой регулировке возникает при работе кон - троллера на очень длинные линии свя - зи в условиях повышенного уровня шумов . ( С увеличением длины соеди - нительной линии возрастает ампли - туда помехи , наводимой смежными проводниками .) При длине линии до 10 м частота импульсов ВЧ - генератора соответствует максимальному значе - нию (100 кГц ), и движок резистора R7 устанавливается в положение мини - мального сопротивления . Следует особо подчеркнуть , что момент син - хронизации регистров равноудалён от моментов смены информации на линии данных ( см . вр é менную диа - грамму на рис . 2). Это необходимо для полного завершения переходных про - цессов в линии связи к моменту записи данных и исключения ложного сраба - тывания регистров . Применение более мощных ( по сравнению с К 561 ТЛ 1, см . [1, 2]) буферных элементов на основ - ной плате контроллера КР 1554 ТЛ 2 (74AC14) позволило увеличить крутиз - ну фронтов импульсов , передаваемых по линии связи , за счёт более быстро - го перезаряда паразитных ёмкостей линии и повысить помехоустойчи - вость устройства в целом . Конструкция и детали Контроллер собран на печат - ной плате из двухсторонне - го стеклотекстолита размера - ми 80×120 мм и толщиной 1,5 мм ( рис . 3), а выносные регистры рис .5 – 25×80 мм ( рис . 4). В устройстве при - менены постоянные резисторы типа МЛТ -0,125, подстроечные – СП 3-38 б , конденсаторы неполярные ( С 1– С 5) типа К 10-17, электролитические ( С 6– С 9) – К 50-35. На основной плате контроллера установлены светоди - оды типа АЛ 307, а в выносной гир - Рис . 3. Программируемое 16- канальное светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом . Топология печатной платы контроллера